化工原理认识实习.docx

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化工原理认识实习

摘要

认识实习是理论和实际相结合的关键课程，通过认识实习可以将课本中的平面图形和工厂实物进行对比，更有助于理解各个设备用途，认识实习是我们工科学生的一门必修课，是专业知识培养的摇篮，也是对工业生产流水线的直接认识与认知。

通过认知实习，使我们对《化工原理》课程的学习有了很好的感性认识，有利于理论和实际更好的结合和理解。

化工原理涉及到“三反一传”的原理，以及各种相关的操作原件，如蒸馏、吸收、萃取、固体干燥、蒸发、结晶、吸附、混合、膜分离等，同时还有一些相关的设备介绍，通过对生产工艺及设备的参观实习，了解化工生产实际过程，增加感性认识，从而加强工程观点，为学习《化工原理》及专业课程打下基础。

关键词：

化工原理；精馏；吸收解析；干燥；传热；

目录

前言1

认识实习的内容2

一.化工设备2

（一）精馏操作装置2

（二）吸收解析操作装置3

（三）传热操作装置3

（四）干燥操作装置5

（五）流体输送操作装置5

二、心得体会6

参考文献7

致谢8

前言

通过认知实习，使我们对制药工程专业建立感性的认识，并进一步了解本专业的学习实践环节。

通过接触实际生产过程，一方面，达到对所学专业的性质、内容及其在工程技术领域中的地位有一定的认识，为了解和巩固专业思想创造条件，在实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业。

另一方面，巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，让自己的理论知识更加扎实,专业技能更加过硬,更加善于理论联系实际，并为进一步学习技术基础和专业课程奠定基础。

在认识实习中我们应该深入实际，认真观察，获取直接经验知识，巩固所学基本理论，保质保量的完成指导老师所布置任务。

培养我们的实践能力和创新能力，开拓我们的视野，培养生产实际中研究、观察、分析、解决问题的能力。

具体，我们应该通过实习达到以下目的：

了解本学院科研与教学设施，了解化工厂的主要产品的生产工艺等，了解工厂进行化工生产实际生产的设备、工艺、产品缺陷等技术问题，为以后的学习和科研积累感性认识。

认识实习的内容

一.化工设备 

（一）精馏操作装置

蒸馏在石油的炼制、石油化工、基本有机化工、精细化工、日用化工及轻工业等部门得到了广泛的应用。

如，石油炼制是用蒸馏的方法把原油按沸点的高低分离为汽油、煤油、柴油、重油等产品。

其中蒸馏按照操作方式可分为连续蒸馏和间歇蒸馏；在现代的大规模的工业生产中多为连续蒸馏，在小规模或某些特殊要求的场合和实验研究主要采用间歇蒸馏。

精馏塔是精馏装置的主要设备，混合液分离的过程主要是在精馏塔内进行的。

在精馏塔内装有若干块塔板或一定高度的填料。

精馏塔在石油炼制、石油化工和其它化工生产中，精馏是应用极为广泛的传质过程。

其工艺过程多采用DCS（分布式控制系统）监控。

其目的是将混合液中的各组分进行分离，使之达到所规定的纯度。

精馏装置一般由精馏塔、再沸器和冷凝器等设备组成。

精馏过程实质上是利用混合物中各组分挥发度的不同这一性质，使液相中的轻组分和汽相中的重组分互相转移，从而实现分离的目的。

版式精馏塔的工作原理：

板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。

 操作时，塔内液体依靠重力作用，由上层塔板的降液管流到下层塔板的受液盘，然后横向流过塔板，从另一侧的降液管流至下一层塔板。

溢流堰的作用是使塔板上保持一定厚度的液层。

气体则在压力差的推动下，自下而上穿过各层塔板的气体通道（泡罩、筛孔或浮阀等），分散成小股气流，鼓泡通过各层塔板的液层。

在塔板上，气液两相密切接触，进行热量和质量的交换。

在板式塔中，气液两相逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化，在正常操作下，液相为连续相，气相为分散相。

版式塔的特点板式塔是逐级接触，混合物浓度发生阶跃式变化，而填料塔则不同，气、液两相是微分接触，气、液的组成则发生连续变化。

板式塔结构如图所示。

塔体为一圆式筒体，塔体内装有多层塔板。

塔板设有气、液相通道，如筛孔及降液管、底隙、溢流堰等。

气、液相流程；再沸器加热釜液产生气相在塔内逐级上升，上升到塔顶由塔顶冷凝器冷凝，部分凝液返回塔顶作回流液。

液体在逐级下降中与上升气相进行接触传质。

具体接触过程如图所示。

液体横向流过塔板，经溢流堰溢流进入降液管，液体在降液管内释放夹带的气体，从降液管底隙流至下一层塔板。

塔板下方的气体穿过塔板上气相通道，如筛孔、浮阀等，进入塔板上的液层鼓泡，气、液接触进行传质。

气相离开液层而奔向上一层塔板，进行多级的接触传质。

（二）吸收解析操作装置

吸收解吸是石油化工生产过程中较常用的重要单元操作过程。

吸收过程是利用气体混合物中各个组分在液体（吸收剂）中的溶解度不同,来分离气体混合物。

被溶解的组分称为溶质或吸收质,含有溶质的气体称为富气,不被溶解的气体称为贫气或惰性气体。

溶解在吸收剂中的溶质和在气相中的溶质存在溶解平衡,当溶质在吸收剂中达到溶解平衡时,溶质在气相中的分压称为该组分在该吸收剂中的饱和蒸汽压。

当溶质在气相中的分压大于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从气相溶入溶质中,称为吸收过程。

当溶质在气相中的分压小于该组分的饱和蒸汽压时,溶质就从液相逸出到气相中,称为解吸过程。

（三）传热操作装置 

换热器是工厂内应用最为广泛的设备之一，换热器按照其结构形式分为：

管式换热器、板式换热器和热管管式换热器分为：

管壳式换热器、蛇管式换热器、套管式换热器和翘片管式换热器。

其中应用最为广泛的是管壳式换热器，又称管式换热器，是一种通用的标准换热设备。

它具有结构简单、坚固耐用、造价低廉、用途广泛、清洗方便、适应性强等有点；在换热设备中占据主导地位。

管壳式换热器根据结构特点分为：

固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器、填料函式换热器、釜式换热器。

蛇管式换热器是管式换热器中结构最为简单，操作最方便的一种换热设备。

通常按照换热方式不同，将蛇管式换热器分为沉浸式和喷淋式两类：

沉浸式蛇管换热器的优点是结构简单、价格低廉、便于防腐蚀、能承受高压。

其缺点是由于容积的体积较蛇管的就、体积大的多，管外流体的传热膜系数较小，故常需加搅拌装置，以提高其转热效率。

喷淋式蛇管换热器多用于冷却管内的热流体。

固定在支架上的蛇管排列在同一个垂直面上，热流体自下部的管进入，由上部的管流出。

冷却水由管上方的喷淋装置中均匀地喷洒在上层蛇管上，并沿着管外表面淋漓而下，降至下层蛇管表面，最后收集在排管的底盘中。

该装置通常放在室外空气流通处，冷却水在空气中汽化时带走部分热量，以提高冷却效率。

与沉浸式蛇管换热器相比，喷淋式蛇管换热器具有检修清理方便，传热效果好等优点。

其缺点是体积庞大，占地面积达；冷却水消耗量较大，喷淋不宜均匀。

蛇管换热器因其结构简单、操作方便、常被用于制冷装置和小型制冷机组中。

套管式换热器是由两种不同直径的直管套住在一起组成同心套管，其内管用U形肘管顺次连接，外管与外管互相连接而成的。

每一段套管称为一程，程数课根据传热面积要求而增减。

换热时一种流体走内管，另一种流体周环隙，内管的壁面为传热面。

套管式换热器的优点是结构简单；能耐高压；传热面积课根据需要增减；适当地选择管内、外径，可使流体的流速增大，且两种流体呈逆流流动，有利于传热。

其缺点是单位传热面积的金属耗量大；管子接头多，检修清洗不方便。

此类换热器适用于高温、高压及小流量流体间的换热。

板式换热器也分为平板式换热器、螺旋式换热器、板翘式换热器、热板式换热器和板壳式换热器：

平板式换热器简称板式换热器，它是由一组长方形的薄金属板平行排列，夹紧组装于支架上面构成。

螺旋式换热器是由两张间隔一定的平行薄金属板圈制而成的，两张薄金属板形成两个同心的螺旋型通道，两板之间焊有定距柱以维持通道间距，在螺旋板两侧焊有盖板。

冷、热流体分别通过两条通道，通过薄板换热。

（四）干燥操作装置

干燥是利用热能使湿物料中的湿分（水或其他溶剂）汽化，水汽或蒸汽经气流带走或由真空泵将其抽出以除去，从而获得固体产品的操作。

在工、农、林、牧业得到广泛应用。

流化床干燥器是一种较为常用的干燥设备，适合大批量、连续性、全封闭的操作特点，使其在化工、医药行业中受到青睐。

干燥装置的工作原理是空气由鼓风机送到电加热炉加热后，分别进入卧式流化床的三个气体分配室，然后进入流化床床层，在床层上与固体湿物料进行传热、传动后，由流化床上部扩大部分沉降分离固体物后，经旋风分离器、布袋分离器分级除尘后分为两路，一路直接放空；一路经循环风机提高压力后送入卧式流化床干燥器的三个气体分配室作为补充气体和热能回收利用。

固体湿物料由星型下料器加入，经星型下料器控制流量后缓慢进入卧式流化床床层，经热空气流化干燥后由出料口排入干燥出料槽。

（五）流体输送操作装置

化工生产中所处理的原料及产品，大多都是流体。

制造产品时，往往按照生产工艺的要求把原料依次输送到各种设备内，进行化学反应或物理变化，制成的产品又常需要输送到贮罐内贮存。

在化工生产中，以下两个方面经常要应用流体流动的基本原理及其流动规律：

（1）流体的输送通常设备之间是用管道连接的，欲想把流体按照规定的条件，从一个设备送到另一个设备，就需要选用适宜的流动速度，以确定输送管路的直径。

在流体的输送过程中，常常要采用输送设备，因此就需要计算流体在流动过程中应加入的外功，为选用输送设备提供依据。

（2）压强、流速和流量的测量 为了了解和控制生产过程，需要对管路或设备内的压强、流速及流量等一系列参数进行测定，以便合理地选用和安装测量仪表，而这些仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为依据。

二、心得体会

通过本次认知实习，让我深深体会到了将理论与实践结合起来的不易。

理论学习是业务实战的基础，但实际工作与理论的阐述又是那么的不同，通过认识实习我懂得了更多，因为这比坐在课堂里听讲来得更为实际、直观。

同时我了解了理论知识在实践生产中的应用，对生产的各个环节和主要设备也都有了一定认识，了解了一些在课堂上和书本内不能直观地观察到的设备和宏观的概念。

在实习的过程中，老师带领我们参观认识了五个工艺流程装置，流程基本已经实现了自动化，技术人员只需要观看一个小小的显示屏就可以知道流程运行的是否正常，而不用时时刻刻的去观察。

这使我感受到知识的重要性，没有相关知识做指导，没有办法做一名合格的技术人员。

在实习中，我学习到了化工生产的整体过程，懂得了换位思考问题。

我明白了在今后的学习生活中，学习态度必须严谨，不懂就问，虚心向指导老师学习,努力提高自己的知识面和结构层次。

参考文献

［1］柴诚敬,张国亮.化工流体流动与传热.第二版.北京:

化学工业出版社，2010.261-270

［2］贾绍义,柴诚敬.化工传质与分离过程.第二版.北京:

化学工业出版社，2010.172-200

致谢

感谢学校和老师为我们提供的这次实习机会，让我们从实践中更进一步的理解化工原理这门课程中所涉及到的内容，更加清晰地了解到和认识到化工工艺流程以及工艺设备，通过实践在理论和实践上学懂这五种操作装置。

同时感谢武老师耐心地为我解答不懂的问题，让我对这五种装置的理解更加透彻。

相信我在以后的学习中会充分的运用这些知识，成为一个合格的化工技术工作者。